一.弯头制作流程
无缝弯头:弯头是用于管道转弯处的一种管件。在管道系统所使用的全部管件中,所占比例最大,约为80%。通常,对不同材料或壁厚的弯头选择不同的成形工艺。我厂常用的无缝弯头成形工艺有热推、冲压、挤压等。
热推成形
热推弯头成形工艺是采用专用弯头推制机、芯模和加热装置,使套在模具上的坯料在推制机的推动下向前运动,在运动中被加热、扩径并弯曲成形的过程。 热推弯头的变形特点是根据金属材料塑性变形前后体积不变的规律确定管坯直径,所采用的管坯直径小于弯头直径,通过芯模控制坯料的变形过程,使内弧处被压缩的金属流动,补偿到因扩径而减薄的其它部位,从而得到壁厚均匀的弯头。
热推弯头成形工艺具有外形美观、壁厚均匀和连续作业,适于大批量生产的特点,因而成为碳钢、合金钢弯头的主要成形方法,并也应用在某些规格的不锈钢弯头的成形中。
成形过程的加热方式有中频或高频感应加热(加热圈可为多圈或单圈)、火焰加热和反射炉加热,采用何种加热方式视成形产品要求和能源情况决定。
冲压成形
冲压成形弯头是最早应用于批量生产无缝弯头的成形工艺,在常用规格的弯头生产中已被热推法或其它成形工艺所替代,但在某些规格的弯头中因生产数量少、壁厚过厚或过薄。
产品有特殊要求时仍在使用。弯头的冲压成形采用与弯头外径相等的管坯,使用压力机在模具中直接压制成形。
在冲压前,管坯摆放在下模上,将内芯及端模装入管坯,上模向下运动开始压制,通过外模的约束和内模的支撑作用使弯头成形。
与热推工艺相比,冲压成形的外观质量不如前者;冲压弯头在成形时外弧处于拉伸状态,没有其它部位多余的金属进行补偿,所以外弧处的壁厚约减薄10%左右。但由于适用于单件生产和低成本的特点,故冲压弯头工艺多用于小批量、厚壁弯头的制造。
冲压弯头分冷冲压和热冲压两种,通常根据材料性质和设备能力选择冷冲压或热冲压。
冷挤压弯头的成形过程是使用专用的弯头成形机,将管坯放入外模中,上下模合模后,在推杆的推动下,管坯沿内模和外模预留的间隙运动而完成成形过程。
采用内外模冷挤压工艺制造的弯头外形美观、壁厚均匀、尺寸偏差小,故对于不锈钢弯头特别是薄壁的不锈钢弯头成形多采用这一工艺制造。这种工艺所使用的内外模精度要求高;对管坯的壁厚偏差要求也比较苛刻。
中板焊制
用中板用压力机做成弯头剖面的一半,然后把两个剖面焊接到一起。这样的工艺一般用来作DN700以上的弯头的。
其它成形方法
除上述三种常用的成形工艺以外,无缝弯头成形还有采用将管坯挤压到外模后,再通过管坯内通球整形的成形工艺。但这种工艺相对复杂、操作麻烦,且成形质量不如前述工艺,故较少采用
二.异径管制作流程
缩径/扩径成形
大小头的缩径成形工艺是将与大小头大端直径相等的管坯放入成形模中,通过沿管坯轴向方向的压制,使金属沿模腔运动并收缩成形。根据异径管变径的大小,分为一次压制成形或多次压制成形。
冲压成形
除使用钢管为原料生产大小头外,对部分规格的大小头还可用钢板采用冲压成形工艺进行生产。拉伸所使用的冲模形状参照大小头内表面尺寸设计,用冲模将下料后的钢板冲压拉伸成形。
三.三通制作流程
液压胀形
三通的液压胀形是通过金属材料的轴向补偿胀出支管的一种成形工艺。其过程是采用专用液压机,将与三通直径相等的管坯内注入液体,通过液压机的两个水平侧缸同步对中运动挤压管坯,管坯受挤压后体积变小,管坯内的液体随管坯体积变小而压力升高,当达到三通支管胀出所需要的压力时,金属材料在侧缸和管坯内液体压力的双重作用下沿模具内腔流动而胀出支管。
三通的液压胀形工艺可一次成形,生产效率较高;三通的主管及肩部壁厚均有增加。
因无缝三通的液压胀形工艺所需的设备吨位较大,目前国内主要用于小于DN400的标准壁厚三通的制造。其适用的成形材料为冷作硬化倾向相对较低的低碳钢、低合金钢、不锈钢,包括一些有色金属材料,如铜、铝、钛等。
热压成形
三通热压成形是将大于三通直径的管坯,压扁约至三通直径的尺寸,
冷拔三通
在拉伸支管的部位开一个孔;管坯经加热,放入成形模中,并在管坯内装入拉伸支管的冲模;在压力的作用下管坯被径向压缩,在径向压缩的过程中金属向支管方向流动并在冲模的拉伸下形成支管。整个过程是通过管坯的径向压缩和支管部位的拉伸过程而成形。与液压胀形三通不同的是,热压三通支管的金属是由管坯的径向运动进行补偿的,所以也称为径向补偿工艺。
由于采用加热后压制三通,材料成形所需要的设备吨位降低。热压三通对材料的适应性较宽,适用于低碳钢、合金钢、不锈钢的材料;特别是大直径和管壁偏厚的三通,通常采用这种成形工艺。
四 管帽制作流程
冲压封头采取冷压封头或者是热压封头,可以在水压机或者是油压机上面生产制造,用上下模具和遍圈直接压制封头,所以加做冲压封头,传统的压制工艺,由凸模和凹模组成,凸模基本相当于封头内表面,凹模为外表面。加上上、下模板,导柱导套(导向机构),退料机构,定位机构,形成一套冷冲压模具。
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